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고주파 음향파를 이용한 배관 내 막힘 측정 방법
대표 URL https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2022.109817
작성자 관리자 게시일 2024.08.26 조회수 38

고주파 음향파를 이용한 배관 내 막힘 측정 방법

 

물로 채워져 있는 배관 내부 벽에 막힘이 발생할 경우 저항과 관성으로 인해 배관 내 전파하는 음향파 파동에 영향을 준다. 이 논문은 이론적 및 실험적으로 헬름홀츠 수(막힘의 세로 길이 LL과 탐지 파장의 비율)가 1 또는 그 이상인 영역에서 작은 막힘을 탐지할 수 있음을 보여준다. 막힘에 의한 파 산란은 지배 방정식(유체의 다차원 파동 방정식과 관 벽의 일반적인 임피던스 방정식)을 뉴만 급수를 사용하여 나타낸다.  Maximum Likelihood Estimation(MLE)을 기반으로 한 효율적이고 고해상도의 작은 막힘 탐지 기법을 개발했으며, 이 방법은 단일 측정 지점만을 필요로 한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 수치 해석 및 실험을 통해 검증하였으며, −5 dB의 낮은 신호 대 잡음비(SNR)에서도 차단 크기 추정 오차가 1%에 불과할 정도로 높은 성능을 나타났다. 본 논문에서 제안하는 방법은 배관 내 막힘에 의한 배관 파열 등으로 발전하기 전에 초기 단계에서 이를 탐지하고 처리할 수 있어 경제적 손실을 축소할 수 있다.

 

출처: Nasraoui, S., Louati, M., & Ghidaoui, M. S. (2023). Blockage detection in pressurized water-filled pipe using high frequency acoustic waves. Mechanical Systems and Signal Processing, 185, 109817.

 

[담장자: 박춘광(pcg87@kimm.re.kr, 7139)]

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